lunes, 1 de octubre de 2012

SMART CITIES -II: Aportaciones en infraestructuras, movilidad y medio ambiente.


Tal y como vimos en la publicación anterior, las nuevas tecnologías están introduciéndose poco a poco tanto en nuestra vida cotidiana como en la de nuestras ciudades. 

            Las ciudades inteligentes utilizan los últimos avances técnicos en información y comunicación para ser más eficientes y hacer la vida más fácil a sus vecinos, por ejemplo: mejorando los aparcamientos, reduciendo el consumo energético y la contaminación acústica, acercando los servicios municipales a los ciudadanos y un largo etcétera.



            ¿Con qué herramientas se cuenta para ello?

Hasta ahora ha sido fundamental la inversión de las empresas privadas en I+D+I (investigación, desarrollo e innovación), que ha dado como resultado una serie de productos que, aplicados a las distintas gestiones municipales, demuestran que es posible optimizar los servicios públicos y, por tanto, conseguir mejores resultados con menor gasto de mantenimiento, menos recursos y mayor eficacia.

Si os parece, os invito a ver algunos ejemplos en el campo de la ingeniería civil:

 
ILUMINACIÓN INTELIGENTE.

La empresa española LUIX diseña y fabrica componentes de hardware y software de ALTA TECNOLOGÍA que, aplicados al alumbrado público, permiten regular la iluminación en base a la presencia de personas o vehículos, consiguiendo niveles de ahorro inalcanzables hasta ahora (hasta un 85%).  Además, se reducen también de forma considerable los costes de mantenimiento del alumbrado.


Entre los productos que comercializa se encuentra un procesador de gestión remota, con una aplicación basada en Google Maps.   Esto permite a los técnicos recibir datos sobre la instalación, recibir alarmas y la posibilidad de programar y variar un calendario de encendidos.  
 

Estos datos son recogidos  por unos nodos, también desarrollados por Luix, que se instalan en cada luminaria, y que permite la comunicación entre farolas y con el procesador de cabecera, consiguiendo con ello  el poder controlar desde el punto de gestión remota y para cada punto de luz, potencia, temperatura, etc. 
IMAGEN Nº1: Portada de tríptico de publicidad de la empresa LUIX.
FUENTE: LUIX

Aunque sin duda, el producto estrella es el sistema avanzado de detección de largo alcance para farolas con lámpara LED.  Se trata de un innovador proyecto basado en el encendido lógico, que consiste en aumentar el nivel de iluminación sólo al paso de personas o vehículos. 

      Se instala en la primera farola del tramo y es capaz de captar movimiento hasta una distancia de 200 m.
      En caso de no detectar presencia alguna, el alumbrado permanece en modo ahorro.
      Su instalación es idónea en carreteras y calles, aparcamientos de vehículos, instalaciones deportivas, túneles y pasos subterráneos, parques y jardines, zonas residenciales, áreas de juego, polígonos industriales y hasta en puertos y aeropuertos.

Resultado: Se ahorra energía, disminuyen las emisiones de CO2 a la atmósfera, y disminuye la contaminación lumínica.

 
 
CONTENEDORES DE RESIDUOS CON IDENTIFICACIÓN DE USUARIO

La gestión de los servicios es uno de los aspectos municipales en los que la introducción de soluciones TIC (tecnologías de la información y la comunicación) ofrecen más variedad de soluciones.

La empresa TNL, distribuidora en varios continentes de equipos para la recogida de residuos (conocida por construir contenedores de diseños accesibles y formados por materiales especialmente resistentes de muy alta calidad) ha convertido su departamento de I+D en un pilar fundamental de la estructura de la compañía.  De esta forma se ha especializado en soluciones integrales que permiten la administración y el control completo de sus equipos, optimizando los sistemas de control de residuos en áreas específicas.

Uno de sus productos más innovadores son los buzones exteriores de los contenedores soterrados de gran capacidad de almacenamiento. 
IMAGEN Nº2: Contenedor de residuos con identificación de usuario, para fomentar la separación de residuos en origen.
FUENTE: Empresa TNL

Estos buzones disponen de un doble acceso. Concretamente el acceso de la cara posterior está pensado para usuarios profesionales, como restaurantes o empresas que generan gran cantidad de residuos, por lo que la boca de entrada es mucho mayor.

A estas empresas se les entrega una tarjeta identificativa de usuario, que deberán utilizar cada vez que necesiten abrir el contenedor por la boca de gran capacidad.  Esto, aplicado a los contenedores de recogida selectiva, permite, entre otros, conocer el porcentaje de reciclaje de cada usuario profesional y fomentar la separación de residuos en origen.

En ciudades como Dresde (Alemania) han instalado sistemas para que todos los usuarios hayan de identificarse a la hora de verter los deshechos domésticos, no sólo las empresas, y la tasa de recogida de basura se calcula para cada vecino en función de lo que cada uno recicla, bonificando la correcta separación en origen de los residuos que se generan.

Con este tipo de sistemas, algunas ciudades han aumentado de entre un 16 a un 70% el reciclaje selectivo.

 

SISTEMAS GESTIÓN DE RESIDUOS Y LIMPIEZA VIARIA PERSONALIZADOS.

Uno de los mayores quebraderos de cabeza para las administraciones públicas en estos tiempos de crisis económica es la reducción de los costes de los servicios municipales. ¿Está la solución en limpiar las calles menos días a la semana? ¿O en recoger los contenedores con menos frecuencia?

Pues sí y no.  Desde luego las decisiones “aritméticas” (dos días sí, uno no) no solucionan nada, sino indignar al ciudadano por no cubrir las necesidades reales.  De nuevo el desarrollo de tecnologías específicas y su correcta aplicación constituye una indudable ayuda en la optimización de costes y mejora de servicios.

Una de las empresas que más está colaborando con el desarrollo de las Smart Cities es MOBA.  Su área de competencia es precisamente el relacionado con la gestión de residuos y limpieza para Ayuntamientos, empresas de servicios e industrias.  Su metodología de trabajo, que dedica un gran esfuerzo al diseño y a la innovación, le permite el desarrollo de productos personalizados para cada cliente. 

De entre las soluciones que ofrece MOBA posiblemente la más completa sea el sistema de gestión MAWIS.

 En una misma plataforma integra electrónica móvil (ordenador embarcado, identificación, pesaje, GPS, comunicaciones), electrónica de control de acceso y llenado de contenedores, software de gestión y servicios asociados.  Veamos algunos de los elementos que lo componen:

      Identificación de contenedores automática.
o    Este sistema se está utilizando con gran éxito en Alemania. Cada contenedor se dota de un sistema de control y que genera una serie de datos precisos que permiten optimizar la recogida de residuos, el lavado de contenedores o introducir el pago por generación o servicio.

      Ordenador embarcado en vehículos de servicios.
o    Su incorporación a la flota de vehículos permite el correcto seguimiento de una hoja de ruta electrónica y planificada, introducción de incidencias, registro de tiempos empleados en cada servicio, navegación y guiado de conductores, etc.

      Sensor de llenado de contenedores.
o    Es un dispositivo que monitoriza el estado de llenado de los contenedores, aportando información en tiempo real que permite generar informes estadísticos, indispensables para la creación de rutas de recogida optimizadas y más sostenibles.

      Software de gestión de servicios urbanos.
o    Entre sus funcionalidades principales se encuentran: gestión de flota sobre mapa, administración de contenedores, planificación de rutas y servicios, control de duración y actividad detallada de las rutas, gestión de incidencias, informes y listados a medida, control de calidad, posibilidad de implantación de modelos de facturación basados en “Pago por generación o PAYT”.

IMAGEN Nº3: Ejemplo de software y GIS  (sistema de información gegográfica) de uno de los módulos de gestión para el control de servicios urbanos.
FUENTE: HTTP://www.moba-ise.com/tecnologias/gestion
 

SENSORES MEDIOAMBIENTALES

“Urbiótica” es un red formada por sensores y elementos de comunicación inalámbricos diseñados especialmente para el entorno urbano y para una fácil integración en el mobiliario existente.  (A esta red pertenece el sensor de llenado de contenedores especificado anteriormente).
Imagen nº5: Modelo de sensor.
Fuente: MOBA

Entre los más utilizados se encuentran los SENSORES DE CONTAMINACIÓN ACÚSTICA Y DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA, que permiten obtener información precisa de nuestras ciudades para detectar posibles problemáticas y estudiar las soluciones más apropiadas.

Además, también podemos encontrar en nuestras ciudades SENSORES DE ALUMBRADO PÚBLICO, que optimizan el consumo en base a la modulación de la intensidad de luz en función de las horas del día.

También empiezan a ser comunes los SENSORES DE RIEGO DE LAS ZONAS VERDES, que calculan el caudal de agua en función de determinados estímulos, como la lluvia o la temperatura, consiguiendo así un importante ahorro de este recurso tan escaso.

 

GESTIÓN DEL TRÁFICO.

Las grandes ciudades han contado desde hace años con centros de control del tráfico a los que entraba la información a través de las cámaras de vigilancia situadas en puntos estratégicos y desde donde se podía intervenir sobre los flujos de circulación a través de la selección adecuada de los distintos programas con que contaba la semaforización, por ejemplo: entrada o salida a colegios, partido de fútbol, regreso del fin de semana, etc.

Ahora nos encontramos ante un nuevo desafío: las soluciones al tráfico deben integrar movilidad, seguridad y medio ambiente.  Ya es una realidad que el número de personas que viven en las ciudades supera a las que viven fuera de éstas.  La congestión de carreteras resulta extremadamente cara: aumenta el tiempo en desplazamientos, mayores consumos de combustible, mayor contaminación y mayores posibilidades de sufrir accidentes.
 
IMAGEN Nº5: Centro de control de tráfico de Tokyo (Japón).
FUENTE: http://www.microsiervos.com

 
Una de las empresas que más apuestan en la creación de productos y sistemas específicos en Ingeniería de tráfico es SIEMENS, que cada año invierte más de 5,7 billones € en I+D y destina más de un 10% de su plantilla mundial a investigación.  Su aportación a la evolución “inteligente” de las ciudades cuenta con múltiples ejemplos:

      Aligeramiento de los flujos de tráfico.
o    Los nuevos sistemas de control del tráfico optimizan los programas de conmutación de todos los semáforos de manera que la densidad de circulación disminuya considerablemente, reduciendo con ello la contaminación atmosférica.
o    Ejemplo: La ciudad de Pireo (Grecia) ha disminuido los embotellamientos entre un 20 y un 50% dependiendo del momento del día. 

      Prioridad para la circulación del transporte público de superficie.
o    Para conseguir que los ciudadanos utilicen cada vez más el autobús y el tranvía en sus desplazamientos, éstos deben ganar en eficiencia.  Ello es posible modernizando las instalaciones de semáforos, implementando un programa de priorización del carril bus y mejorando el sistema de información de pasajeros.
o    Ejemplo: en Munich los tranvías han aumentado un 20% el número de pasajeros, hasta un 80% la tasa de puntualidad en hora punta y en un 22% a velocidad media.

      Cobro de peaje para ciertas áreas y en ciertos momentos.
o    Una de las fórmulas para reducir el tráfico en el centro de la ciudad es la implementación una zona de peaje en la misma.
o    Las nuevas tecnologías permiten la grabación automática de todos los coches que entren en la zona, registro de matrículas, emisión de facturas y control del pago de las mismas.
o    Ejemplo: en Londres este sistema ha sido introducido para el área entre Tower Bridge y Hyde Park, donde la congestión se ha reducido en un 30% y hay un 15% menos de emisiones a la atmósfera.

      Información sobre plazas de aparcamiento libres.
o    Parte del tráfico que soportan las ciudades es el de los conductores que están dando vueltas buscando un sitio libre donde aparcar el coche.
o    En los centros de muchas ciudades ya se cuenta con sistemas de información guiada que desde los centros de control indican a los conductores los lugares donde pueden encontrar un sitio (algo ya muy común en aparcamientos privados).
o    Ejemplo: San Francisco desplegó un sistema de sensores y señales lumínicas en el 25% de sus plazas de aparcamiento, muy similar al que se puede encontrar en algunos centros comerciales o parkings privados. Esto le permite al conductor encontrar un sitio disponible a través de cualquier aparato que tenga la funcionalidad de geolocalización, como una tableta o un móvil. Otro ejemplo es Copenhaguen. Allí existe un sistema similar en el que el conductor conoce las plazas disponibles en un lugar determinado a través de SMS. (Fuente: “El País).

      Información puntual sobre sobre la ruta óptima.
o    ¿Atravesamos la ciudad o mejor cogemos la circunvalación?  Muchas veces tomar la autopista perimetral resulta la mejor opción por ser la ruta más rápida.
o    Esta información puede estar disponible a través del centro de control e información de tráfico, facilitando tiempos de viaje actualizados para los trayectos más demandados.
o    Ejemplo: Para la ciudad de Bregenz (Austria) la incorporación de este sistema de información ha supuesto el descenso del volumen de tráfico en la ciudad de manera drástica.

      Nuevas soluciones gracias a internet y la tecnología móvil de radio.
o    Las tarifas de parking y los tickets de autobús pueden ser pagados a través del móvil.
o    El control de los semáforos ya no requiere cables.
o    Es posible la adquisición de datos de aforo de tráfico, captados por dispositivos autónomos, a través de radio.
o    Los equipos de navegación guían a los conductores a través de los atascos y las obras de carretera.
o    Los portales de internet suministran información sobre la situación actual del tráfico y de los tiempos estimados de viaje.



SEGURIDAD VIAL

También relacionada con la gestión del tráfico se encuentra la seguridad vial.  Algunas ciudades han implantado productos basados en la tecnología de “visión artificial”, de manera que, basándose en las imágenes captadas por cámaras, es posible reconocer un vehículo (por la lectura de su matrícula) y su entorno (carril de circulación, existencia y estado de la semaforización, incidencias, etc.).  Ejemplos de estos productos serían:

      Detección de tránsitos.
o    Con ellos es posible, entre otros, llevar el seguimiento del transporte mercancías peligrosas por carretera.
o    También permiten el control de accesos a centros urbanos o túneles en casos de restricciones de tráfico.

      Fotorrojo y Foto-stop
o    En el primer caso se trata de un detector de los vehículos que circulan en un cruce cuando su semáforo está en rojo y en el segundo caso es similar para el caso de vehículos que no guarden la orden de Stop. En estos casos, no se persigue únicamente el servir de soporte a una denuncia sino de identificar comportamientos genéricos indebidos que puedan requerir de campañas publicitarias de información y concienciación.

      Invasión de carril-bus
o    Mediante cámaras es posible detectar si un vehículo no autorizado usa el carril bus. 

      Cálculo de la velocidad por tramos.
o    Identificar la velocidad media de cada vehículo entre dos puntos de la vía, y detectar la superación de la velocidad límite de circulación es otra de las herramientas que se utilizan para controlar infracciones y aumentar la seguridad vial. 

En grandes túneles, la aplicación de productos como éstos de forma conjunta y su integración en sistemas globales de detección de incidencias hacen posible la coordinación de los distintos organismos que han de intervenir en caso de cualquier tipo de accidente.  Como ejemplo, el centro de Control de Túneles de la M-30 en Madrid,  dispone de un sistema denominado DAI (Detección Automática de Incidentes), que permite la integración y coordinación con el Centro Integral de Servicios de Emergencia (CISEM), el Centro de Control de Movilidad (el que controla el tráfico), la DGT y el Centro de control de Túneles Urbanos de Madrid.

IMAGEN Nº6: Túnel de la carretera M-30 en Madrid.
FUENTE: Web del Ayuntamiento de Madrid.
 

HABLEMOS DE INGENIERÍA OPTIMISTA PARA EL MEDIO URBANO.

Como vemos, la SMART CITY es un concepto de ciudad  más sostenible, limpia y que ofrece una mayor calidad de vida a sus habitantes.  La toma de datos a través de sensores sobre la contaminación, el consumo energético, la limpieza viaria, o el tráfico, y su correspondiente monitorización y centralización, hace que los técnicos puedan incorporar soluciones específicas en tiempo real para muchos de los problemas que se presentan cada día en los entornos urbanos.

¿Es la tecnología la clave del funcionamiento eficiente de las ciudades?

Desde luego, una pieza fundamental sí lo es desde ya, al igual que lo es internet en nuestras vidas.  Pero para que una ciudad sea realmente eficiente hace falta algo más:

·         Aplicaciones personalizadas para cada ciudad.
o     Las grandes ciudades hacen bien en agruparse y compartir soluciones, ideas y experiencias, pero para cubrir las necesidades de cada una de ellas hace falta tener las particularidades de cada una y adaptar los programas informáticos a cada caso concreto.
o    Por ejemplo, la estrategia de la recogida de basuras puede variar si la ciudad cuenta con muchas urbanizaciones perimetrales con zonas residenciales de baja densidad, donde el equilibrio servicio-rentabilidad es mucho más difícil de mantener.

·         Planificaciones globales o “multidisciplinares” en cada proyecto. 
o    Por ejemplo, una alternativa al cobro de peaje por circular con coche en el centro de una ciudad, podría ser el aumentar la oferta de áreas de “park and ride” (aparcar en un lugar habilitado cerca de un transporte público y tomar éste para continuar el viaje).  Algo  que puede ser muy demandado cuando el  de entrada a la ciudad procede de los residentes en las “ciudades dormitorio” perimetrales a las grandes urbes y que encuentran en éstas su lugar de trabajo.

·         Propuestas para municipios de menor tamaño.
o    En España la gran mayoría de las localidades no supera los 50.000 habitantes, pero no por ello carecen de problemas… y no por ello las aplicaciones tecnológicas que puedan demandar tienen que dejar de ser rentables.
o    Quizás aquí haga falta algo más: más coordinación entre municipios y una mayor eficacia de las administraciones supramunicipales.
o    No es un problema individual de los municipios pequeños, es un asunto de mayor ámbito regional, una concepción política global que no puede dejar la responsabilidad de convertir un entorno en sostenible sólo en las manos de las grandes ciudades.

 
 
En definitiva, y sin darnos casi cuenta, un nuevo modelo de entorno urbano se está colando en nuestro día a día.  Confiemos ahora en que nuestros dirigentes no olviden hasta donde nos ha llevado el despilfarro en obras faraónicas y a la hora de invertir en soluciones tecnológicas lo hagan de una forma planificada y adaptada a las necesidades reales de los ciudadanos.



AGRADECIMIENTOS:
            Esta publicación ha sido posible gracias a la colaboración José Miguel Santamaría (LUIX), Daniel Sánchez (TNL) y Ernest Montull (MOBA) que se mostraron muy amables al explicarme las novedades de sus empresas durante la pasada edición de la Feria TECMA 2012.